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# Hbase的SQL中间层——Phoenix
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<a href="#一Phoenix简介">一、Phoenix简介</a><br/>
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<a href="#二Phoenix安装">二、Phoenix安装</a><br/>
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<a href="#21-下载并解压">2.1 下载并解压</a><br/>
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<a href="#22-拷贝Jar包">2.2 拷贝Jar包</a><br/>
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<a href="#23-重启-Region-Servers">2.3 重启 Region Servers</a><br/>
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<a href="#24-启动Phoenix">2.4 启动Phoenix</a><br/>
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<a href="#25-启动结果">2.5 启动结果</a><br/>
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<a href="#三Phoenix-简单使用">三、Phoenix 简单使用</a><br/>
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<a href="#31-创建表">3.1 创建表</a><br/>
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<a href="#32-插入数据">3.2 插入数据</a><br/>
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<a href="#33-修改数据">3.3 修改数据</a><br/>
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<a href="#34-删除数据">3.4 删除数据</a><br/>
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<a href="#35-查询数据">3.5 查询数据</a><br/>
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<a href="#36-退出命令">3.6 退出命令</a><br/>
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<a href="#37-扩展">3.7 扩展</a><br/>
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<a href="#四Phoenix-Java-API">四、Phoenix Java API</a><br/>
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<a href="#41-引入Phoenix-core-JAR包">4.1 引入Phoenix core JAR包</a><br/>
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<a href="#42-简单的Java-API实例">4.2 简单的Java API实例</a><br/>
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## 一、Phoenix简介
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`Phoenix` 是 HBase 的开源 SQL 中间层，它允许你使用标准 JDBC 的方式来操作 HBase 上的数据。在 `Phoenix` 之前，如果你要访问 HBase，只能调用它的 Java API，但相比于使用一行 SQL 就能实现数据查询，HBase 的 API 还是过于复杂。`Phoenix` 的理念是 `we put sql SQL back in NOSQL`，即你可以使用标准的 SQL 就能完成对 HBase 上数据的操作。同时这也意味着你可以通过集成 `Spring Data JPA` 或 `Mybatis` 等常用的持久层框架来操作 HBase。
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其次 `Phoenix` 的性能表现也非常优异，`Phoenix` 查询引擎会将 SQL 查询转换为一个或多个 HBase Scan，通过并行执行来生成标准的 JDBC 结果集。它通过直接使用 HBase API 以及协处理器和自定义过滤器，可以为小型数据查询提供毫秒级的性能，为千万行数据的查询提供秒级的性能。同时 Phoenix 还拥有二级索引等 HBase 不具备的特性，因为以上的优点，所以 `Phoenix` 成为了 HBase 最优秀的 SQL 中间层。
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<div align="center"> <img width="600px" src="../pictures/Phoenix-hadoop.png"/> </div>
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## 二、Phoenix安装
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> 我们可以按照官方安装说明进行安装，官方说明如下：
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>
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> - download and expand our installation tar
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> - copy the phoenix server jar that is compatible with your HBase installation into the lib directory of every region server
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> - restart the region servers
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> - add the phoenix client jar to the classpath of your HBase client
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> - download and setup SQuirrel as your SQL client so you can issue adhoc SQL against your HBase cluster
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### 2.1 下载并解压
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官方针对 Apache 版本和 CDH 版本的 HBase 均提供了安装包，按需下载即可。官方下载地址: http://phoenix.apache.org/download.html
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```shell
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# 下载
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wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/phoenix/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2/bin/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz
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# 解压
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tar tar apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz
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```
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### 2.2 拷贝Jar包
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按照官方文档的说明，需要将 `phoenix server jar` 添加到所有 `Region Servers` 的安装目录的 `lib` 目录下。
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这里由于我搭建的是 HBase 伪集群，所以只需要拷贝到当前机器的 HBase 的 lib 目录下。如果是真实集群，则使用 scp 命令分发到所有 `Region Servers` 机器上。
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```shell
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cp /usr/app/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin/phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-server.jar /usr/app/hbase-1.2.0-cdh5.15.2/lib
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```
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### 2.3 重启 Region Servers
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```shell
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# 停止Hbase
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stop-hbase.sh
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# 启动Hbase
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start-hbase.sh
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```
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### 2.4 启动Phoenix
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在 Phoenix 解压目录下的 `bin` 目录下执行如下命令，需要指定 Zookeeper 的地址：
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+ 如果 HBase 采用 Standalone 模式或者伪集群模式搭建，则默认采用内置的 Zookeeper 服务，端口为 2181；
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+ 如果是 HBase 是集群模式并采用外置的 Zookeeper 集群，则按照自己的实际情况进行指定。
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```shell
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# ./sqlline.py hadoop001:2181
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```
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### 2.5 启动结果
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启动后则进入了 Phoenix 交互式 SQL 命令行，可以使用 `!table` 或 `!tables` 查看当前所有表的信息
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<div align="center"> <img src="../pictures/phoenix-shell.png"/> </div>
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## 三、Phoenix 简单使用
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### 3.1 创建表
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```sql
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CREATE TABLE IF NOT EXISTS us_population (
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state CHAR(2) NOT NULL,
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city VARCHAR NOT NULL,
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population BIGINT
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CONSTRAINT my_pk PRIMARY KEY (state, city));
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```
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<div align="center"> <img src="../pictures/Phoenix-create-table.png"/> </div>
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新建的表会按照特定的规则转换为 HBase 上的表，关于表的信息，可以通过 Hbase Web UI 进行查看：
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<div align="center"> <img src="../pictures/hbase-web-ui-phoenix.png"/> </div>
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### 3.2 插入数据
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Phoenix 中插入数据采用的是 `UPSERT` 而不是 `INSERT`,因为 Phoenix 并没有更新操作，插入相同主键的数据就视为更新，所以 `UPSERT` 就相当于 `UPDATE`+`INSERT`
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```shell
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UPSERT INTO us_population VALUES('NY','New York',8143197);
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UPSERT INTO us_population VALUES('CA','Los Angeles',3844829);
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UPSERT INTO us_population VALUES('IL','Chicago',2842518);
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UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Houston',2016582);
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UPSERT INTO us_population VALUES('PA','Philadelphia',1463281);
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UPSERT INTO us_population VALUES('AZ','Phoenix',1461575);
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UPSERT INTO us_population VALUES('TX','San Antonio',1256509);
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UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Diego',1255540);
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UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Dallas',1213825);
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UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Jose',912332);
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```
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### 3.3 修改数据
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```sql
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-- 插入主键相同的数据就视为更新
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UPSERT INTO us_population VALUES('NY','New York',999999);
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```
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<div align="center"> <img src="../pictures/Phoenix-update.png"/> </div>
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### 3.4 删除数据
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```sql
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DELETE FROM us_population WHERE city='Dallas';
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```
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<div align="center"> <img src="../pictures/Phoenix-delete.png"/> </div>
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### 3.5 查询数据
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```sql
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SELECT state as "州",count(city) as "市",sum(population) as "热度"
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FROM us_population
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GROUP BY state
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ORDER BY sum(population) DESC;
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```
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<div align="center"> <img src="../pictures/Phoenix-select.png"/> </div>
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### 3.6 退出命令
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```sql
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!quit
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```
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### 3.7 扩展
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从上面的操作中可以看出，Phoenix 支持大多数标准的 SQL 语法。关于 Phoenix 支持的语法、数据类型、函数、序列等详细信息，因为涉及内容很多，可以参考其官方文档，官方文档上有详细的说明：
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+ **语法 (Grammar)** ：https://phoenix.apache.org/language/index.html
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+ **函数 (Functions)** ：http://phoenix.apache.org/language/functions.html
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+ **数据类型 (Datatypes)** ：http://phoenix.apache.org/language/datatypes.html
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+ **序列 (Sequences)** :http://phoenix.apache.org/sequences.html
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+ **联结查询 (Joins)** ：http://phoenix.apache.org/joins.html
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## 四、Phoenix Java API
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因为 Phoenix 遵循 JDBC 规范，并提供了对应的数据库驱动 `PhoenixDriver`，这使得采用 Java 语言对其进行操作的时候，就如同对其他关系型数据库一样，下面给出基本的使用示例。
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### 4.1 引入Phoenix core JAR包
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如果是 maven 项目，直接在 maven 中央仓库找到对应的版本，导入依赖即可：
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```xml
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<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.phoenix/phoenix-core -->
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<dependency>
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<groupId>org.apache.phoenix</groupId>
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<artifactId>phoenix-core</artifactId>
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<version>4.14.0-cdh5.14.2</version>
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</dependency>
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```
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如果是普通项目，则可以从 Phoenix 解压目录下找到对应的 JAR 包，然后手动引入：
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<div align="center"> <img src="../pictures/phoenix-core-jar.png"/> </div>
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### 4.2 简单的Java API实例
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```java
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import java.sql.Connection;
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import java.sql.DriverManager;
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import java.sql.PreparedStatement;
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import java.sql.ResultSet;
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public class PhoenixJavaApi {
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public static void main(String[] args) throws Exception {
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// 加载数据库驱动
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Class.forName("org.apache.phoenix.jdbc.PhoenixDriver");
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/*
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* 指定数据库地址,格式为 jdbc:phoenix:Zookeeper 地址
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* 如果 HBase 采用 Standalone 模式或者伪集群模式搭建，则 HBase 默认使用内置的 Zookeeper，默认端口为 2181
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*/
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Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:phoenix:192.168.200.226:2181");
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PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM us_population");
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ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
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while (resultSet.next()) {
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System.out.println(resultSet.getString("city") + " "
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+ resultSet.getInt("population"));
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}
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statement.close();
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connection.close();
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}
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}
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```
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结果如下：
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<div align="center"> <img src="../pictures/Phoenix-java-api-result.png"/> </div>
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实际的开发中我们通常都是采用第三方框架来操作数据库，如 `mybatis`，`Hibernate`，`Spring Data` 等。关于 Phoenix 与这些框架的整合步骤参见下一篇文章：[Spring/Spring Boot + Mybatis + Phoenix](https://github.com/heibaiying/BigData-Notes/blob/master/notes/Spring+Mybtais+Phoenix整合.md)
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# 参考资料
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1. http://phoenix.apache.org/
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